層次分析法在研發(fā)項目評價中的應用

王驁菁

（1.上海交通大學，上海 200240；2.上海電氣電站設備有限公司上海電站輔機廠，上海 200090）

0 概 述

目前，很多企業(yè)已認識到技術(shù)創(chuàng)新的重要性，開始增加R＆D的投入，但技術(shù)創(chuàng)新的投資風險巨大，有時會給企業(yè)帶來損失。有很多設立的科研項目，即使完成了科研任務書的所有項目，也并不意味著能給企業(yè)帶來盈利，很多企業(yè)在開展科研項目的過程中面臨著兩難境地。因此，在研發(fā)項目立項前，企業(yè)必須把好第一道關，即對所立的科研項目進行評價。在立項初期，排除一批創(chuàng)新度低、效益少、對企業(yè)未來發(fā)展幫助不大的科研項目，盡量避免重復研發(fā)，集中企業(yè)研發(fā)力量在那些新穎性高，回報高，能滿足市場需求的優(yōu)質(zhì)項目。

某廠研發(fā)項目的立項評價，主要是通過公司內(nèi)部專家召開項目評審會來完成的。這種方式比較簡單，評價后得出的項目可行性與實際情況相比有一定偏差，由于不同類別的研發(fā)項目的側(cè)重點各不相同，同時，各位專家自身的主觀偏好也不同，因此，會影響項目的篩選，也不能客觀衡量每個研發(fā)項目的優(yōu)劣。長此以往，公司的創(chuàng)新能力受到一定的影響。所以，建立科學的立項評價方法，可減少決策的盲目性，并能提高科研經(jīng)費的使用效率。所以，客觀地對申報項目進行評價和篩選具有重要的現(xiàn)實意義。

1 項目的評價方法

目前，國內(nèi)外對項目的評價主要有專家評議法、簡化評分模型、層次分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡評價模型等方法。各類評價方法均有不同的著重點，其中層次分析法的應用較為簡便和靈活 是一種實用的多準則決策方法。層次分析法是將較為復雜的問題，分解成各個組成因素，然后將這些組成因素按支配關系形成一個層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)組成因素相互對比的結(jié)果，確定決策方案的重要性。利用層次分析法可進行定性分析和定量分析，用數(shù)值形式表達評價人員的主觀偏好，為評價決策提供了科學依據(jù)，大大提高了決策的有效性和可行性。

層次分析法適用于評價系統(tǒng)中某些因素因缺少定量數(shù)據(jù)或難以用完全定量分析法處理的決策問題（如政策性較強或附著了個人偏好等）。目前，層次分析法在發(fā)展規(guī)劃評估、能源需求預測、人才需求及選拔、經(jīng)濟政策的評價、投資項目的評估、企業(yè)管理及工程招投標中得到了廣泛且有效的應用。

2 層次分析法的基本步驟

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

首先，應建立指標和子指標之間的層次結(jié)構(gòu)模型。指標結(jié)構(gòu)的模型，如圖1所示。

圖1 指標結(jié)構(gòu)模型

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

在構(gòu)造判斷矩陣前，應首先選擇合理的構(gòu)造判斷矩陣的方法，然后舉辦專家會議對組成因素進行兩兩比較，根據(jù)對比結(jié)果進行判斷，最終確定判斷矩陣的構(gòu)成。兩兩比較判斷矩陣圖，如圖2所示。判斷矩陣的比例標度，如表1所示。

圖2 兩兩比較判斷矩陣圖

表1 判斷矩陣比例標度

2.3 矩陣的特征值

解析判斷矩陣，得到特征值和特征向量。

（1）計算判斷矩陣每一行元素的乘積Mi。

（2）計算Mi的n次方根。

（4）判斷矩陣最大特征根λmax，即為所求的特征向量。

（其中AWi表示AW 中第i個元素，A為判斷矩陣。）

2.4 計算各指標權(quán)重值并檢驗

所謂判斷思維的一致性，是指專家在判斷指標重要性時，讓各種判斷之間保持協(xié)調(diào)和一致，避免出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果。所以，為了保證層次分析法得到的結(jié)論趨于合理，需要對構(gòu)造的判斷矩陣進行一致性檢驗。

引入判斷矩陣偏離一致性指標C.I.，C.I.值越大，表明一致性的偏離越大。

重復上述步驟以得到足夠多的樣本，并計算C.I.的樣本均值。這個均值就是平均隨機一致性指標R.I.。

不同階數(shù)的R.I.值，如表2所示。

表2 平均隨機一致性指標表

用R.I.修正C.I.，得到一致性比例：

用C.R.代替C.I.，可作為一致性檢驗的指標。當C.R.＜0.1時，判斷矩陣的一致性程度是可接受的，否則認為判斷矩陣偏離一致性的程度過大。這時就需要進行調(diào)整，以便使判斷趨于一致，從而得到較為合乎邏輯的排序［1，2］。

3 構(gòu)建的實例模型

某廠的研發(fā)項目大體可分為兩大類，即可分為應用研究類和開發(fā)研究類項目。

應用研究是指為了探索開辟基礎研究的新用途，或為了達到預定的目標，探索采取新方法而進行的創(chuàng)造性研究，可直接解決實際工作中的問題，主要針對特定的目標或發(fā)現(xiàn)新的用途，其主要目標是獲取新用途、新方法、新產(chǎn)品，介于基礎研究和開發(fā)研究之間，比較接近于開發(fā)研究。

開發(fā)研究是利用從基礎研究、應用研究和實際經(jīng)驗所獲得的知識，為了生產(chǎn)新的產(chǎn)品、新材料或新裝置，建立起新的生產(chǎn)工藝或新的系統(tǒng)布置，也可建立起新的產(chǎn)品服務。開發(fā)研究就是系統(tǒng)地對項目進行實質(zhì)性改進，主要目標是獲取新的產(chǎn)品。這兩類項目的評價體系圖，如圖3、圖4所示。

圖3 開發(fā)研究類項目評價體系

圖4 應用研究類項目評價體系

采用專家問卷的方法，確定體系指標的權(quán)重情況。應用yaahp軟件確定指標的權(quán)重，并計算各矩陣的一致性。在研究類研發(fā)項目中，對各個判斷矩陣的計算，如圖5所示。

圖5 各個判斷矩陣的計算結(jié)果（應用研究類）

對應用研究類項目評價的一致性進行檢查，計算結(jié)果如表3所示。

表3 一致性的檢查情況

應用研究項目的指標權(quán)重，如表4所示。

表4 應用研究類項目的指標權(quán)重

同理，在yaahp軟件中建立開發(fā)研究類項目模型，對各個判斷矩陣的計算，如圖6所示。

圖6 各個判斷矩陣的計算結(jié)果（開發(fā)研究類）

對開發(fā)研究類項目評價的一致性進行檢查，計算結(jié)果如表5所示。

表5 一致性檢查情況

最終確定的開發(fā)研究類項目的權(quán)重，如表6所示。

表6 開發(fā)研究類項目的權(quán)重

4 實例分析

以2014年某廠新立項的研發(fā)項目為例，2014年，企業(yè)內(nèi)部向技術(shù)管理處申報研發(fā)項目共有8項，其中開發(fā)研究類項目4項，應用研究類項目4項。

2014年該廠新立研發(fā)項目清單，如表7所示。

表7 2014年的研發(fā)項目清單

現(xiàn)依據(jù)層次分析法，對科研項目進行評價，專家的評分匯總表，如表8所示。

表8 專家評分匯總表

5 結(jié) 語

層次分析法是一種較實用的決策方法，通過分析和綜合各種影響因素，所得到的結(jié)果反映了決策者的判斷和偏好，具有系統(tǒng)性和實用性等優(yōu)點。

在項目立項的初期，需通過專家組進行評判，即使認為項目具有很高的新穎性，也需要考慮企業(yè)在未來市場及技術(shù)目標上的提升，客觀地評價并結(jié)合層次分析法的計算結(jié)果，才能作為科研項目立項的依據(jù)。

通過對研發(fā)項目的立項評價以及實施情況的分析，應用層次分析法的計算模型，可以滿足企業(yè)的實際需求，計算所得的指標權(quán)重也是科學可行的。